一种油水超重力聚结分离装置制造方法及图纸

一种油水超重力聚结分离装置。主要目的在于提供一种用于油水两相介质分离的新型分离装置。其特征在于：在聚结外筒内置有一级变螺距增压流道和变径聚结内芯；变径聚结内芯的主体为锥体；第二段溢流管贯穿所述变径聚结内芯；在变径分离筒内置有二级变螺距增压流道，变径分离筒内位于二级变螺距增压流道之下的腔室为介质主分离腔。该装置将水力聚结技术与旋流分离技术相结合，使离散相油滴在超重力作用下完成聚结，致使油相在进行旋流分离前，由小油滴变成大油滴，且保障油相处于径向上靠近溢流口位置，以此来提高油水分离效率及精度，弥补了旋流分离与聚结分离各自的不足。

An oil water gravity gathering and separating device

An oil water gravity gathering and separating device. The main purpose of this paper is to provide a new separation device for separating oil and water two-phase media. It is characterized in that the coalescence of outer cylinder has a built-in level variable pitch and variable pressure flow coalescence within the core; reducing the main coalescence of the inner core is a cone; the second section of the overflow pipe through the inner core diameter of coalescence in diameter; separating cylinder has two built-in variable pitch variable separation chamber pressure manifold, cylinder in the two stage variable pitch located beneath the charging channel for medium main separation chamber. The device will be the coalescence technology and hydraulic cyclone separation technology combined with the discrete phase of oil droplets in the super gravity complete coalescence, resulting in oil phase separation, from small droplets into large droplets and protect the oil with the radial position near the overflow port, in order to improve the efficiency and accuracy of oil and water to make up for the separation, cyclone separation and coalescence separation of their respective shortcomings.

【技术实现步骤摘要】
一种油水超重力聚结分离装置
本专利技术涉及一种应用于石油、化工、环保等领域中的用于两相介质分离的超重力聚结分离装置。
技术介绍
在多相介质分离技术研究发展过程中，为适应不同需求、不同场合的应用，形成了旋流分离、聚结分离、沉降分离、化学分离等多种分离方法及形式。其中旋流分离具有设备体积小、分离速度快等优点被广泛应用于多相流分离领域。传统的水力旋流器结构通常是由切向入口、大锥段、小锥段、底流口及溢流口组成。混合液从切向入口进入旋流腔，经过两个锥段进一步对流体介质加速，旋流的液体根据密度不同得到分离，轻质相从溢流口流出，重质相从底流口排出。这类的旋流器通常只能实现两相介质预分离，并不适用于介质间的高精度分离。同时聚结分离具有高精度分离的优点，但其分离速度较慢，一般需要一个较长的聚结时间，通常情况下聚结会与沉降分离方法并用，实现介质间分离，但分离速度较慢，无法保障快速的连续分离。聚结按照分离方法可分为水力聚结和材料聚结，水力聚结即增加液滴间的碰撞机率将小油滴变为大油滴进而加速分离效率及精度。但目前，以上这些现有技术还都处于各自独立运用的状态，未曾被有机的组合起来发挥更好的作用。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供了一种将水力聚结技术与旋流分离技术有机的结合在一起的装置，使离散相油滴在超重力作用下完成聚结，致使油相在进行旋流分离前，由小油滴变成大油滴，且保障油相处于径向上靠近溢流口位置，以此来提高油水分离效率及精度。弥补了旋流分离与聚结分离各自的不足之处，使混合介质实现无外力增压条件下的连续高精度分离。本专利技术的技术方案是：该种油水超重力聚结分离装置，包括顺次相连接的聚结外筒、导流外筒、变径分离筒以及底流管，底流管的底部为重质相出口，其独特之处在于：在聚结外筒内置有一级变螺距增压流道和变径聚结内芯；其中，一级变螺距增压流道由引流锥体、一级导流通道和一级增压流道顺次一体化连接后构成；第一段溢流管固定在引流锥体、一级导流通道和一级增压流道的内腔中。第一段溢流管的首端为轻质相出口，第一段溢流管的尾部开有一级定位螺纹孔，所述一级定位螺纹孔用于连接位于变径聚结内芯内的第二段溢流管；一级导流通道和一级增压流道上的流道螺旋方向相同，但一级导流通道与一级增压流道的螺旋升角不同，一级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与一级增压流道的对接；一级导流通道与一级增压流道的螺距亦不同，一级导流通道螺距由大变小，一级增压流道螺距恒定；在一级导流通道与一级增压流道的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡，以此来保障来液流动的稳定性，同时降低乳化。变径聚结内芯的主体为锥体；所述第二段溢流管贯穿所述变径聚结内芯，所述第二段溢流管的尾端伸出变径聚结内芯的锥体外，在所述第二段溢流管的尾端上开有二级定位螺纹；所述第二段溢流管的尾端位于导流外筒内；变径聚结内芯的外壁与聚结外筒内壁之间形成的环形倒锥体形空腔为环形聚结通道。在变径分离筒内置有二级变螺距增压流道，所述二级变螺距增压流道由二级导流通道和二级增压通道一体化连接后构成；其中，二级导流通道和二级增压通道上的流道螺旋方向相同，但二级导流通道与二级增压流道的螺旋升角不同，二级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与二级增压流道的对接；二级导流通道与二级增压流道的螺距亦不同，前者大于后者；在二级导流通道与二级增压流道的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡。二级增压流道的中央开有下液流通道，所述下液流通道的底端为溢流口；在二级导流通道的中央开有上液流通道；所述上液流通道与所述下液流通道连通；所述上液流通道的顶端开有二级定位螺纹孔，所述二级定位螺纹孔用来连接所述第二段溢流管尾端的二级定位螺纹。变径分离筒内位于二级变螺距增压流道之下的腔室为介质主分离腔。本专利技术具有如下有益效果：以油水两相混合介质为例，混合液由轴向入口进入装置内部，在一级变螺距增压通道的作用下产生切向加速度，致使混合液在装置前端的环形聚结通道内部，绕轴心做旋转运动。在离心力的作用下重质的水相向装置边壁运移，轻质油相向轴心运移，此时混合液中的细小油滴颗粒在轴心处碰撞聚结成大颗粒油滴，沿着轴心位置进入到分离腔室内部。油相经聚结后一方面粒径由小变大，另一方面油水在进入二级分离腔室内部时，油相已经处于靠近轴心位置，这两方面因素致使油水混合液在二级分离腔室内部更容易分离开，从而保障油水的高精度分离。分离后的油相沿溢流孔轴向向上运移直至由轻质相出口排出装置，水相在分离腔室内向下运移由底流管排出，以此实现两相介质分离。本装置将聚结技术与旋流分离技术相结合，分离性能好且分离精度高；采用的聚结内芯设计，增加离散相液滴碰撞机率，从而增大离散相粒径，提高分离精度；另外，通过设计变螺距增压流道，降低流场对液滴的剪切破碎，同时对介质进行增压；而且通过设计两级变螺距增压流道，既保证了流体介质的切向速度又使轻质相在分离前处于距轴心溢流口较近位置，进而实现高精度介质的分离。本装置处理工艺简单、能实现连续分离同时具有设备体积小、安装方便以及运行费用低等特点。本装置既可应用于石油化工行业，又可用于冶金、水处理等其它领域，具有可观的推广应用前景和发展趋势。附图说明：图1是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置的外观图。图2本专利技术所述油水超重力聚结分离装置的爆炸视图。图3本专利技术所述油水超重力聚结分离装置的三维剖视图。图4是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置聚结部分的外观图。图5是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置聚结部分的三维剖视图。图6是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中的一级变螺距增压流道的结构示意图。图7是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中的一级变螺距增压流道结构底部视图。图8是本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中的变径聚结内芯结构图。图9本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中变径聚结内芯与一级变螺距增压流道连接方式示意图。图10为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中变径聚结内芯与一级变螺距增压流道装配图。图11为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中聚结部分安装剖视图。图12为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中分离部分安装剖视图。图13为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中二级变螺距增压流道结构示意图。图14为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中二级变螺距增压流道底部结构视图。图15为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中变径聚结内芯与二级变螺距增压流道连接示意图。图16为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中变径聚结内芯与二级变螺距增压流道装配图。图17为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中聚结部分结构剖视图。图18为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中外筒爆炸视图。图19为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中外筒连接图。图20为本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中整体线架图。图21为一本专利技术所述油水超重力聚结分离装置中主要结构尺寸标注图。图中1-混合液入口，2-聚结外筒；3-导流外筒；4-变径分离筒；5-底流管；6-重质相出口；7-轻质相出口；8-一级变螺距增压流道；9-变径聚结内芯；10-二级变螺距增压流道；11-环形聚结通道；12-第一段溢流管；13-引流锥体；14-一级导流通道；15-一级增压通道；16-一级定位螺纹孔；17-一级定位螺纹；18-二级定位螺纹；19-二级定位螺纹孔；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水超重力聚结分离装置，包括顺次相连接的聚结外筒（2）、导流外筒（3）、变径分离筒（4）以及底流管（5），底流管（5）的底部为重质相出口（6），其特征在于：在聚结外筒（2）内置有一级变螺距增压流道（8）和变径聚结内芯（9）；其中，一级变螺距增压流道（8）由引流锥体（13）、一级导流通道（14）和一级增压流道（15）顺次一体化连接后构成；第一段溢流管（12）固定在引流锥体（13）、一级导流通道（14）和一级增压流道（15）的内腔中；第一段溢流管（12）的首端为轻质相出口（7），第一段溢流管（12）的尾部开有一级定位螺纹孔（16），所述一级定位螺纹孔用于连接位于变径聚结内芯（9）内的第二段溢流管；一级导流通道（14）和一级增压流道（15）上的流道螺旋方向相同，但一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺旋升角不同，一级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与一级增压流道的对接；一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺距亦不同，一级导流通道螺距由大变小，一级增压流道螺距恒定；在一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡，以此来保障来液流动的稳定性，同时降低乳化；变径聚结内芯（9）的主体为锥体；所述第二段溢流管贯穿所述变径聚结内芯，所述第二段溢流管的尾端伸出变径聚结内芯（9）的锥体外，在所述第二段溢流管的尾端上开有二级定位螺纹（18）；所述第二段溢流管的尾端位于导流外筒（3）内；变径聚结内芯（9）的外壁与聚结外筒（2）内壁之间形成的环形倒锥体形空腔为环形聚结通道（11）；在变径分离筒（4）内置有二级变螺距增压流道（10），所述二级变螺距增压流道由二级导流通道（20）和二级增压通道（21）一体化连接后构成；其中，二级导流通道（20）和二级增压通道（21）上的流道螺旋方向相同，但二级导流通道（20）与二级增压流道（21）的螺旋升角不同，二级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与二级增压流道的对接；二级导流通道（20）与二级增压流道（21）的螺距亦不同，前者大于后者；在二级导流通道（20）与二级增压流道（21）的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡；二级增压流道（21）的中央开有下液流通道，所述下液流通道的底端为溢流口（22）；在二级导流通道（20）的中央开有上液流通道；所述上液流通道与所述下液流通道连通；所述上液流通道的顶端开有二级定位螺纹孔（19），所述二级定位螺纹孔用来连接所述第二段溢流管尾端的二级定位螺纹（18）；变径分离筒（4）内位于二级变螺距增压流道（10）之下的腔室为介质主分离腔（23）。...

【技术特征摘要】
1.一种油水超重力聚结分离装置，包括顺次相连接的聚结外筒（2）、导流外筒（3）、变径分离筒（4）以及底流管（5），底流管（5）的底部为重质相出口（6），其特征在于：在聚结外筒（2）内置有一级变螺距增压流道（8）和变径聚结内芯（9）；其中，一级变螺距增压流道（8）由引流锥体（13）、一级导流通道（14）和一级增压流道（15）顺次一体化连接后构成；第一段溢流管（12）固定在引流锥体（13）、一级导流通道（14）和一级增压流道（15）的内腔中；第一段溢流管（12）的首端为轻质相出口（7），第一段溢流管（12）的尾部开有一级定位螺纹孔（16），所述一级定位螺纹孔用于连接位于变径聚结内芯（9）内的第二段溢流管；一级导流通道（14）和一级增压流道（15）上的流道螺旋方向相同，但一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺旋升角不同，一级导流通道的升角由大变小，以此保障对来液导流后与一级增压流道的对接；一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺距亦不同，一级导流通道螺距由大变小，一级增压流道螺距恒定；在一级导流通道（14）与一级增压流道（15）的螺旋连接处，采用平滑曲线过渡，以此来保障来液流动的稳定性，同时降低乳化；变径聚结内芯（9）的主体为锥体；所述第二段溢流管贯穿所述变径聚结内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，蒋明虎，邢雷，赵立新，李枫，刘彩玉，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23